化妝品廢水處理回用工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 作 者： 學(xué) 號(hào)： 063497 系： 能源與能源與環(huán)環(huán)境工程學(xué)院境工程學(xué)院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 題 目： 化妝品廢水處理回用工程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 年 月 日 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 0 畢業(yè)論文中文摘要 化妝品廢水處理回用工程設(shè)計(jì)化妝品廢水處理回用工程設(shè)計(jì) 摘要：摘要： 化妝品工業(yè)在我國迅猛發(fā)展的同時(shí)，排出了大量的化妝品廢水，給環(huán)境造成 了極大的威脅。本設(shè)計(jì)為某化妝品廢水處理回用設(shè)計(jì)。化妝品廢水水質(zhì)的主要特 點(diǎn)是含有大量的有機(jī)物，屬高濃度有機(jī)廢水，故其生化需氧量也較大。不經(jīng)處理 會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大污染，故要求處理后的排放水要嚴(yán)格達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn), 即：bod 20mg/l ，cod 100 mg/l ，ss 70mg/l ，ph=69。 本文分析了化妝品生產(chǎn)中廢水產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，污染物及主要污染來源，并從好 氧、厭氧生物處理兩方面來考慮了廢水治理工藝，提出了 uasb+cass 的組合工藝 流程。出水符合標(biāo)準(zhǔn)，處理后的水經(jīng)過濾、消毒達(dá)到回用目的。 該處理工藝具有結(jié)構(gòu)緊湊簡潔，運(yùn)行控制靈活，抗沖擊負(fù)荷，污泥量小等特 點(diǎn)，實(shí)踐表明該組合工藝處理性能可靠，投資少，運(yùn)行管理簡單。為化妝品工業(yè) 廢水處理提供了一條可行途徑。具有良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。 關(guān)鍵詞： 化妝品廢水 uasb cass 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 0 畢業(yè)論文外文摘要 titletitle the wastewater treatment and reuse design of beijing yanjing beer group company abstractabstract with the rapid development of brewery industry in china, more brewery wastewater is discharged, which endangers environment. this design is one beer waste treatment and reuse system. the degree of the design is in a preliminary phase. the main distinguishing feature of the beer waste water is that it contains the massive organic matters, so it belongs to the high concentration organic waste water. it could pollute the environment if drained before treatment, so it request the beer waste water which drained must be strictly treated to the two effluence standard in the country, which is as following: bod 20mg/l,cod100mg/l,ss70mg/l, ph =69. this paper analyzes the generation process of wastewater, the major contaminats and their major sources in beer production. it also introduces the primary biological processing techniques of aerobic and anaerobic. according to the product scale of beer brewery, the main standard of draining waternatural materials, and so on, the main process technology of the beer waste water disposal station is defined as uasb+cass. that drains out can reaches the standard. the water was managed reach the aim of circle using by filtrate and antisepsis. this technology of wastewater treatment has many traits: such as ,well-knit structure, pithy quick control, lasting attacked, less sledge capacity. practice idiactes that the composed craft has 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 1 reliable function, its running and management is uncomplicated. keywordskeywords： beer waste water, uasb , cast 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 0 目目 次次 1 1 緒論緒論.1 1 1.1 工廠概況 .1 1.2 研究現(xiàn)狀 .1 1.3 研究背景與意義 .4 1.4 本設(shè)計(jì)工程概況 .4 2 2 工藝路線的確定及選擇依據(jù)工藝路線的確定及選擇依據(jù).6 6 2.1 化妝品廢水的處理工藝比較.6 2.2 回用水處理的工藝 .8 2.3 處理工藝路線的確定.12 2.4 本設(shè)計(jì)工藝流程.13 3 3 化妝品化妝品廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算.1515 3.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 .15 3.1.1 格柵的作用.15 3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .15 3.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .15 3.2 集水池的設(shè)計(jì) .18 3.2.1 設(shè)計(jì)說明 .18 3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .19 3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .19 3.3 泵房的設(shè)計(jì).19 3.3.1 設(shè)計(jì)說明.19 3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .20 3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .20 3.4 水力篩的設(shè)計(jì) .21 3.4.1 設(shè)計(jì)說明.21 3.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .21 3.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .21 3.5 調(diào)節(jié)池 .22 3.5.1 設(shè)計(jì)說明 .22 3.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .22 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 1 3.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .22 3.6 uasb 反應(yīng)池的設(shè)計(jì).23 3.6.1 設(shè)計(jì)說明.24 3.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù).26 3.6.3 uasb 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 .26 3.7 cast 反應(yīng)池.36 3.7.1 設(shè)計(jì)說明.36 3.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù).36 3.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算.37 3.8 混凝池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .45 3.8.1 設(shè)計(jì)說明.45 3.8.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .46 3.8.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .46 4.1 混合單元數(shù) .48 4.2 混合時(shí)間 .48 4.4 校核 gt 值 .48 5.4 柵條設(shè)計(jì) .49 a.豎井隔墻孔洞尺寸.50 b.各段水頭損失.51 c.各段停留時(shí)間.52 3.9 過濾池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .53 3.9.1 設(shè)計(jì)說明 .53 3.9.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .53 3.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .53 3.10 加氯間的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .57 3.10.1 設(shè)計(jì)說明 .57 3.10.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .58 3.10.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .58 4 4 污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算.5858 4.1 集泥井.58 4.1.1 設(shè)計(jì)說明 .58 4.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .59 4.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .59 4.2 污泥濃縮池 .60 4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) .60 4.2.2 參數(shù)選取 .60 4.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .60 4.3 污泥脫水間 .62 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 2 4.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) .62 4.3.2 工藝流程 .63 4.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .63 5 5 構(gòu)筑物高程計(jì)算構(gòu)筑物高程計(jì)算.6565 5.1 污水構(gòu)筑物高程計(jì)算.65 5.1.1 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物水頭損失 .65 5.1.2 污水管渠頭損失 .65 5.1.3 高程確定 .67 5.2 污泥高程計(jì)算 .67 5.2.1 污泥管道水頭損失 .67 5.2.2 污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失 .68 5.2.3 污泥高程布置 .68 6 6 效益分析效益分析.6969 1 經(jīng)濟(jì)效益.69 2 環(huán)境效益.69 3 社會(huì)效應(yīng).69 附錄附錄 a a 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及選型主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及選型 .7070 1格柵池.70 2.集水池.70 3.酸化調(diào)節(jié)池.71 4.uasb 反應(yīng)器 .72 5.cast 池 .73 6.混凝.74 7.過濾池.75 8.加氯機(jī).75 9.集泥井.75 10.污泥濃縮池.76 11.污泥脫水間.76 12.主要設(shè)備.76 結(jié)論結(jié)論.7878 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).7979 致謝致謝.8080 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 0 1 1 緒論緒論 1.1 工廠概況 1980 年建廠，1993 年組建集團(tuán)。目前全國市場占有率達(dá)到 10.5%以上，華北市 場 50%，北京市場 92%以上；積極完成股份制改造，由產(chǎn)品經(jīng)營轉(zhuǎn)向產(chǎn)品與資本雙向 經(jīng)營，1997 年兩地上市，獨(dú)特的“紅酬背景、a 股身份”股權(quán)結(jié)構(gòu)模式，為燕京快 速穩(wěn)定發(fā)展提供了雄厚的資金保障。目前，燕京已發(fā)展成為擁有有形資產(chǎn) 96 億元、 商標(biāo)商譽(yù)價(jià)值 137.45 億元，員工 22500 人，占地 289 萬平方米，擁有控股子公司 （廠）25 個(gè)，其中化妝品生產(chǎn)企業(yè) 17 個(gè)，相關(guān)和附屬產(chǎn)品企業(yè) 8 家。燕京總部是 亞洲最大的化妝品生產(chǎn)廠。從 1997 年起，燕京化妝品集團(tuán)公司用三年的時(shí)間建設(shè) 30 萬噸精品化妝品生產(chǎn)線。德國霍夫曼公司的糖化工藝設(shè)備引了進(jìn)來，德國西門子 公司的自動(dòng)控制系統(tǒng)引了進(jìn)來，德國凱塞曼公司的發(fā)酵用的管板技術(shù)引了進(jìn)來，德 國克朗斯公司和 khs 公司的灌裝設(shè)備引了進(jìn)來，德國沙多利斯公司的精濾機(jī)引了進(jìn) 來，德國沙多利斯公司和美國波爾公司的膜過濾系統(tǒng)引了進(jìn)來，所有自動(dòng)控制系統(tǒng) 軟件都由德國 proieit 公司提供。 1.2 研究現(xiàn)狀 化妝品行業(yè)是食品工業(yè)中耗水量較大的行業(yè)，雖然各企業(yè)間有較大的差別，一 般來說，每生產(chǎn) 1 t 化妝品的耗水量從 8-25 t 不等，以生產(chǎn) 1t 化妝品產(chǎn)生 20 m3 計(jì)算，我國化妝品工業(yè)每年排放的廢水量達(dá) 3.72108 m3 ，而多數(shù)化妝品廠尚未 進(jìn)行綜合利用和廢水處理，因而給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。 化妝品是目前世界上消費(fèi)量最大的酒類飲料,全球化妝品產(chǎn)量已連續(xù)多年穩(wěn)步增 長,2000 年世界主要化妝品生產(chǎn)國的化妝品總產(chǎn)量約 1635 億公升。我國的化妝品產(chǎn) 量自 1993 年達(dá)到 1190 萬噸,列美國之后成為世界第二,經(jīng)過 9 年時(shí)間,2002 年達(dá)到 2386 萬噸，超過美國成為世界上化妝品生產(chǎn)和消費(fèi)量最大的國家。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 1 化妝品廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水） ，糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水） ， 發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水） ，灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流 出的化妝品）以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。 化妝品工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無毒，但 易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害?；瘖y品廢水 的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的化妝品廢水，有機(jī)物含量 也處于高峰。國內(nèi)化妝品廠廢水中：codcr 含量為：10002500mg/l，bod5含量為： 6001500 mg/l，該廢水具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。 化妝品廢水按有機(jī)物含量可分為 3 類： 清潔廢水如冷凍機(jī)冷卻水，麥汁冷卻水等。這類廢水基本上未受污染。 清洗廢水如漂洗酵母水、洗瓶水、生產(chǎn)裝置清洗水等，這類廢水受到不同程 度污染。 含渣廢水如麥糟液、冷熱凝固物。剩余酵母等，這類廢水含有大量有機(jī)懸浮 性固體。 鑒于化妝品廢水自身的特性，化妝品廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計(jì)，化妝品 廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn) 100 噸化妝品所排放出的 bod 值相當(dāng)于 14000 人生 活污水的 bod 值，懸浮固體 ss 值相當(dāng)于 8000 人生活污水的 ss，其污染程度是相當(dāng) 嚴(yán)重的，所以要對(duì)化妝品廢水進(jìn)行一定的處理。 降低廢水的有機(jī)物濃度，使之達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，是處理化妝品廢水的中心任 務(wù)。由于化妝品廢水無毒無害，可生化性強(qiáng)，選用生物處理法比較經(jīng)濟(jì)可行。 目前國內(nèi)的化妝品廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，都是以生物化學(xué)方法為中心的 處理系統(tǒng)。80 年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。由于受場地、氣溫、 初次投資限制，除少數(shù)采用塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤靠自然充氧外，多數(shù)采用機(jī)械 曝氣充氧，其電耗高及運(yùn)行費(fèi)用高制約了污水處理工程的發(fā)展和限制了已有工程的 正常使用或運(yùn)行。 隨著人們對(duì)于節(jié)能價(jià)值和意義的認(rèn)識(shí)不斷變化與提高，開發(fā)節(jié)能工藝與產(chǎn)品引 起了國內(nèi)環(huán)保界的重視。1988 年開封化妝品廠國內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的引用 到化妝品廠工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能 3050%，而且使整個(gè)工 藝達(dá)標(biāo)排放更加容易和可靠。 減少液體用量而 bod 量保持相同,則濃度提高。所以,唯一可節(jié)省的費(fèi)用只有減 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 2 少用水和減少廢水量。顯然,降低耗水量的重要措施有把片式巴氏殺菌器的液體送 往糖化室閉路溫度控制,冷凝水重復(fù)使用,最后把沖淋水加以回收重復(fù)使用 洗滌機(jī)和巴氏殺菌器排出來的水設(shè)置就地清洗系統(tǒng),間歇沖淋,“干”谷類和 酒花的處理，解凍液體的循環(huán)使用軟管的直徑軟管的鎖合；軟管的直徑； 軟管的鎖合。 用于處理化妝品廠廢水的方法為排放至河中農(nóng)田噴霧處理,排放至城市下 水道,整個(gè)廢水量作局部處理,強(qiáng)度大的部分作局部處理,整個(gè)廢水量作完全處 理。 80 年代以來，我國化妝品工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國化妝品生產(chǎn)廠已有 800 多家，據(jù) 1996 年統(tǒng)計(jì)我國化妝品產(chǎn)量達(dá) 1650 萬 t，既成為世界化妝品生產(chǎn)大國， 又成為較高濃度有機(jī)物污染大戶，化妝品廢水的排放和對(duì)環(huán)境的污染已成為突出問 題，引起了各有關(guān)部門的重視?；瘖y品廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水） ，糖化車 間（糖化，過濾洗滌廢水） ，發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水） ，灌裝車間 （洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的化妝品）以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。該廢水中主 要含糖類，醇類等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要 消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害?；瘖y品廢水的水質(zhì)和水量在不同季 節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的化妝品廢水，有機(jī)物含量也處于高峰。鑒于化妝 品廢水自身的特性，化妝品廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計(jì)，化妝品廠工業(yè)廢水如 不經(jīng)處理，每生產(chǎn) 100 噸化妝品所排放出的 bod 值相當(dāng)于 14000 人生活污水的 bod 值，懸浮固體 ss 值相當(dāng)于 8000 人生活污水的 ss，其污染程度相當(dāng)嚴(yán)重。 基于水污染的危害性和嚴(yán)重性，以保護(hù)環(huán)境為宗旨，以達(dá)到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn) 為目的來設(shè)計(jì)化妝品廢水處理工藝是化妝品生產(chǎn)廠廢水處理部門一項(xiàng)刻不容緩的重 任! “七五”以來，我國對(duì)化妝品廢水的處理工藝和技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和探索， 特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院和科研單位，對(duì)化妝品廢水的處理進(jìn)行了各方面的試驗(yàn)、 研究和實(shí)踐，取得了行之有效的成功經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相 結(jié)合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧與好氧相結(jié)合法、 水解酸化與 sbr 相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點(diǎn)和不足之 處，但各自都有較為成功的經(jīng)驗(yàn)。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在 試驗(yàn)和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實(shí)踐。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 3 盡管目前污水處理技術(shù)眾多, 但其發(fā)展目標(biāo)是一致的,即以發(fā)展綠色技術(shù)、實(shí)現(xiàn) 資源可持續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)安全為目標(biāo)。根據(jù)國內(nèi)外研究動(dòng)向,化妝品廢水處理技術(shù) 發(fā)展趨勢將表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: (1) 充分利用新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的化妝品廢水處理工藝進(jìn)行因地制宜的技術(shù)改造,采 用高效節(jié)能的生物反應(yīng)器。 (2) 實(shí)行污水規(guī)?；刑幚?可免除重復(fù)性設(shè)備投資,易于采用新技術(shù)。 (3) 化妝品廢水中含有多種有用物質(zhì),在處理前應(yīng)盡量回收有用的固體物質(zhì),經(jīng) 加工后作飼料添加劑或藥品,在處理時(shí)應(yīng)多考慮變廢為寶,提高經(jīng)濟(jì)效益。 (4) 針對(duì)化妝品廢水中有機(jī)物含量高、生物降解性差的特點(diǎn),同時(shí)考慮能源緊張 的形勢, 主要采用厭氧-好氧聯(lián)合技術(shù),并將產(chǎn)生的污泥干化后作肥料使用。 (5) 當(dāng)前全球水資源緊張已成為世界關(guān)注的焦點(diǎn),而化妝品廢水有害無毒,如 能將其凈化后回收利用, 可達(dá)到節(jié)約水資源的目的。 (6) 在污水處理中實(shí)行自動(dòng)化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器自控管理, 將會(huì)節(jié)省人力。 (7) 開發(fā)生物基因技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用,向著節(jié)能、回收有用物質(zhì)的方向發(fā)展。 1.3 研究背景與意義 水是生命之源，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的寶貴資源。 我國卻是一個(gè)水資源十分短缺的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分 之一，嚴(yán)重制約著我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的騰飛是以環(huán)境的代價(jià)為前提的。 隨著近代我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的騰飛，社會(huì)主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展，水資源污染尤其 是工業(yè)廢水污染也嚴(yán)重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排 放量大、廢水中含有多種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復(fù)雜以及水量變化大等特點(diǎn)而成 為目前我們所面臨的主要問題。 1.4 本設(shè)計(jì)工程概況 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 本工程設(shè)計(jì)范圍為污水接入構(gòu)筑物至二級(jí)出水排出為止的水處理工藝施工圖 設(shè)計(jì)。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 4 為了解決水資源緊張問題，要求進(jìn)行污水回用，用于沖洗廁所，綠化、洗車， 因此要求設(shè)計(jì)污水回用系統(tǒng)。 2. 水量及水質(zhì)資料 1.廢水處理量為 7500 m3/d。 2.水質(zhì)資料 其主要水質(zhì)指標(biāo)見表 1-1。 表 1-1 原水水質(zhì)和設(shè)計(jì)要求 水質(zhì)指標(biāo)cod5（mg/l ） codcr（mg/ l）ss（mg/ l） phnh3- n(mg/l) 原 水 12001700300 56 36 出 水 206020 69 2 原水的 tn=45mg/l。 3. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 1.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-1996 中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 bod 20mg/l ，cod 100 mg/l ss 70mg/l ，ph=69 2.回用水質(zhì)執(zhí)行北京市雜用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)： codcr50mg/l bod55mg/l ss5mg/l ph=6.59 1.4.4 處理效率： 100% o eo c cc e 式中： co物質(zhì)進(jìn)水的濃度（mg/l） ce 物質(zhì)出水的濃度（mg/l） bod5: e1=100%=98.33% 1200 201200 codcr: e2=100%=96.47% 1700 601700 ss: e3=100%=93.33% 300 20300 1.4.5 工廠所在地氣象資料如下： 溫度：多年平均氣溫 14.5。月均最冷氣溫-12，最熱氣溫 26.8,最高氣溫 40.1,極端最低氣溫-18.9，最大溫差 26.6。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 5 降雨量：年降雨量 637.5mm,小時(shí)最大降雨量 41.7mm，地區(qū)最大時(shí)降雨量 q=1807.0m3/h。 日照：平均日照率 65%， 你按照時(shí)間 2451h，冬日照率 56.7%，消極照率 66.0%。 風(fēng)速：夏季平局風(fēng)速 2.6m/s,冬季 3.4m/s,夏季為南風(fēng)向，冬季為北風(fēng)。 2 2 工藝路線的確定及選擇依據(jù)工藝路線的確定及選擇依據(jù) 2.1 化妝品廢水的處理工藝比較 化妝品廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等，這些物質(zhì)具有良好的生 物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。有以下幾種常用方法處理化妝品廢水。 （一）好氧處理工藝 化妝品廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、 接觸氧化法和 sbr 法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技 術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。近年來，sbr 和氧化溝工藝得到了很大程度的 發(fā)展和應(yīng)用。sbr 工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡單， 自動(dòng)化程度高，節(jié)省費(fèi)用，反應(yīng)推動(dòng)力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。 循環(huán)式活性污泥法(cyclic activated sludge technology，簡稱 cast)是由美 國 goronszy 教授開發(fā)出來的，該工藝的核心為間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中按曝氣 與不曝氣交替運(yùn)行，將生物反應(yīng)過程與泥水分離過程集中在一個(gè)池子中完成，屬于 sbr 工藝的一種變型。 該工藝投資和運(yùn)行費(fèi)用低、處理性能高，尤其是優(yōu)異的脫氮除磷效果，已廣泛 應(yīng)用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理中。 1. 工作原理 cast 反應(yīng)池分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，運(yùn)行時(shí)按進(jìn)水-曝氣、沉淀、撇水、進(jìn) 水-閑置完成一個(gè)周期，cast 的成功運(yùn)行可將廢水中的含碳有機(jī)物和包括氮、磷的 污染物去除，出水總氮濃度小于 5mg/l。 1)預(yù)反應(yīng)區(qū)為水力緩沖區(qū)，大小與高峰流量有關(guān)，若在非曝氣階段，不進(jìn)水可 將其省去。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 6 2)主反應(yīng)區(qū)在可變?nèi)莘e完全混合反應(yīng)條件下運(yùn)行，完成含碳有機(jī)物和包括氮、 磷的污染物的去除。運(yùn)行時(shí)通過控制溶解氧的濃度使其從 0 緩慢上升到 2.5mg/l 來 保證硝化、反硝化以及磷吸收的同步進(jìn)行。 cast 工藝保持了典型的完全混合特性，具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；cast 設(shè)置 生物選擇器，促進(jìn)絮凝型細(xì)菌的生長和繁殖，從而抑制了污泥膨脹的發(fā)生，高效地 進(jìn)行硝化反硝化，脫氮除磷效果顯著。另外，cast 工藝流程簡單，采用矩形結(jié)構(gòu)， 運(yùn)行時(shí)，不需要大量的污泥回流，自動(dòng)化程度高，所以建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低。 （二）水解好氧處理工藝 水解酸化可以使化妝品廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的 有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時(shí)間小于傳統(tǒng)的 工藝。與此同時(shí)，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝 式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、 氧化溝和 sbr 等?；瘖y品廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效 果，cod/bod 值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用， 提高生物處理化妝品廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。 （三）厭氧好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物 轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。?duì)處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低， 而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更?。荒芎牡?，約為好氧處理工藝的 10%15%； 產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的 10%15%；對(duì)營養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可 應(yīng)用大規(guī)模。 厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需對(duì)厭氧處理后 的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。 常用的厭氧反應(yīng)器有 uasb、af、fasb 等，uasb 反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以 下優(yōu)點(diǎn)： 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流 不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價(jià) 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備 污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 7 階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。 （四）不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較，見表 2-1。 表 2-1 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較 處理方法主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn) 生物 接觸法 采用兩級(jí)接觸要花工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn) 象；但需要填料過大，不便于運(yùn)輸和填裝，且污泥排放量大 氧化溝 工藝簡單，運(yùn)行方便管理，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水 停留時(shí)間長，基建投資大，曝氣效率低，對(duì)環(huán)境溫度要求高 好氧 處理 工藝 sbr 法 占地面積小，機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單，自動(dòng)化程 度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。 水解好 氧技術(shù) 節(jié)能效果顯著，且 bod/cod 值增大，廢水的可生化性能增加， 可縮短總水力停留時(shí)間，提高處理效率，剩余污泥量少 好氧 厭氧 工藝uasb好 氧技術(shù) 技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能源， 產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴(yán) 從表中可以看出厭氧好氧聯(lián)合處理在化妝品廢水處理方面有較大優(yōu)點(diǎn)，故化 妝品廢水厭氧好氧處理技術(shù)是最好的選擇。 2.2 回用水處理的工藝 1.混凝池 水中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程稱為混凝，是凝聚和絮凝的總稱。 混凝沉淀（或浮上）法是目前國內(nèi)外普遍用來提高水質(zhì)的一種既經(jīng)濟(jì)又簡單的 方法。 (1)混凝原理 混凝過程涉及：水中膠體的性質(zhì)；混凝劑在水中的水解；膠體與混凝劑 的相互作用。 1)電性中和作用機(jī)理 電性中和作用機(jī)理包括壓縮雙電層與吸附電中和作用機(jī)理： 壓縮雙電層 加入電解質(zhì)加入，形成與反離子同電荷離子，產(chǎn)生壓縮雙電層作用，使 電位 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 8 降低，從而膠體顆粒失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生凝聚作用。壓縮雙電層機(jī)理適用于叔采哈 代法則，即：凝聚能力 離子價(jià)數(shù) 6。該機(jī)理認(rèn)為 電位最多可降至 0。因而不能 解釋以下兩種現(xiàn)象： 混凝劑投加過多，混凝效果反而下降；與膠粒帶同樣電號(hào) 的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。 吸附電性中和 這種現(xiàn)象在水處理中出現(xiàn)的較多。指膠核表面直接吸附帶異號(hào)電荷的聚合離子、 高分子物質(zhì)、膠粒等，來降低 電位。其特點(diǎn)是：當(dāng)藥劑投加量過多時(shí)， 電位可 反號(hào)。 2) 吸附架橋 吸附架橋作用是指高分子物質(zhì)和膠粒，以及膠粒與膠粒之間的架橋。高分子絮 凝劑投加后，通?？赡艹霈F(xiàn)以下兩個(gè)現(xiàn)象： 高分子投量過少，不足以形成吸附架橋； 但投加過多，會(huì)出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象。 3) 網(wǎng)捕或卷掃 金屬氫氧化物在形成過程中對(duì)膠粒的網(wǎng)捕與卷掃。所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含 量成反比，即當(dāng)原水膠體含量少時(shí)，所需混凝劑多，反之亦然。 (2) 混凝劑和助凝劑 1)混凝劑 混凝劑應(yīng)符合以下要求：混凝效果好；對(duì)人體無危害；使用方便；貨 源充足，價(jià)格低廉。目前混凝劑的種類有不少于 200300 種，分為無機(jī)與有機(jī)兩大 系列，見表 2-3。 與硫酸鋁相比，三氯化鐵具有以下優(yōu)點(diǎn)：適用的 ph 值范圍較寬；形成的絮 凝體比鋁鹽絮凝體密實(shí)；處理低溫低濁水的效果優(yōu)于硫酸鋁；但三氯化鐵腐蝕 性較強(qiáng)。 硫酸亞鐵一般與氧化劑如氯氣同時(shí)使用，以便將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵。 2)助凝劑 助凝劑：凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可 以參加混凝，也可不參加混凝。廣義上可分為以下幾類： 酸堿類：調(diào)整水的 ph，如石灰、硫酸等； 加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅酸（sio2 nh2o） 、骨膠、高分子絮凝劑； 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 9 氧化劑類：破壞干擾混凝的物質(zhì)，如有機(jī)物。如投加 cl2、o3 等。 (3).混凝劑投加 混凝劑投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注 入設(shè)備等。 表 2-3 混凝劑的分類 1)計(jì)量設(shè)備 計(jì)量設(shè)備有：轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁流量計(jì)；苗嘴；計(jì)量泵等。 2)投加方式 泵前投加 ：安全可靠，一般適用取水泵房距水廠較近者，圖中水封箱是為防 止空氣進(jìn)入。 高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠(yuǎn)者，安全可靠，但溶液池位 置較高。 水射器投加：設(shè)備簡單，使用方便，溶液池高度不會(huì)受太大限制，但效率低， 易磨損。 泵投加：不必另設(shè)計(jì)量設(shè)備，適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)，有利于藥劑與水混 合。 (4)混凝設(shè)備 硫酸鋁 明礬 聚合氯化鋁（pac） 鋁 系 聚合硫酸鋁（pas） 適宜 ph：5.58 三氯化鐵 硫酸亞鐵 硫酸鐵（國內(nèi)生產(chǎn)少） 聚合硫酸鐵 無 機(jī) 鐵 系 聚合氯化鐵 適宜 ph：511，但腐蝕性 強(qiáng) 陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物國外開始增多，國內(nèi)尚少 陰離子型：水解聚丙烯酰胺（hpam） 非離子型：聚丙烯酰胺（pam） ，聚氧化乙烯 （peo） 人 工 合 成 兩性型： 使用極少 淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等 有 機(jī) 天 然微生絮凝劑 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2010 屆畢業(yè)論文 10 1)混合設(shè)備 水泵混合 投藥投加在水泵吸水口或管上?；旌闲Ч?，節(jié)省動(dòng)力，各種水廠均可用，常 用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場合，兩者間距不大于 150m。 管式混合 管式靜態(tài)混合器：流速不宜小于 1m/s，水頭損失不小于 0.30.4m，簡單易行。 擴(kuò)散混合器，是在管式孔板混合器前加一個(gè)錐形帽，錐形帽夾角 90。順流 方向投影面積為進(jìn)水管總截面面積的 1/4，開孔面積為進(jìn)水管總截面面積的 3/4，流 速為 1.01.5m/s，混合時(shí)間 23s。節(jié)管長度不小于 500mm。水頭損失約 0.30.4，直徑在 dn200dn1200。 (5)絮凝設(shè)備 隔板絮凝池 隔板絮凝池分往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式。 隔板絮凝池的水頭損失由局部水頭和沿程水頭損失組成。往復(fù)式總水頭損失一 般在 0.30.5m，回轉(zhuǎn)式的水頭損失比往復(fù)式的小 40左右。 隔板絮凝池特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、管理方便，但絮凝效果不穩(wěn)定，池子大,適應(yīng)大水 廠。 隔板絮凝池的設(shè)計(jì)參數(shù)： 流速：起端 0.5-0.6m/s，末端 0.2-0.3m/s 段數(shù)：46 段； 轉(zhuǎn)彎處過水?dāng)嗝娣e為廊道過水?dāng)嗝娣e的 1.21.5 倍； 絮凝時(shí)間：2030min； 隔板間距：不大于 0.5m，池底應(yīng)有 0.020.03 坡度直徑不小于 150mm 的排 泥管； 廊道的最小寬度不小于 0.5m； 各段的